Kita tahu bahwa dari jenis energi terbarukan yang ada di dunia, tenaga surya adalah yang paling maju dan terkenal. Tempat dimana energi matahari diubah menjadi energi listrik untuk dapat digunakan adalah di pembangkit fotovoltaik. Ada banyak jenis pembangkit listrik fotovoltaik dan masing-masing memiliki karakteristik dan kemampuannya sendiri.
Pada artikel ini kami akan memberi tahu Anda tentang karakteristik pembangkit fotovoltaik, jenis-jenis yang ada, dan keuntungan yang dimilikinya sehubungan dengan pembangkit energi berbasis bahan bakar fosil.
Karakteristik pembangkit fotovoltaik
Pembangkit fotovoltaik adalah pembangkit listrik yang menggunakan efek fotovoltaik untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik. Efek fotovoltaik terjadi ketika foton menabrak material dan berhasil memindahkan elektron, menciptakan arus searah.
pembangkit fotovoltaik Ini pada dasarnya terdiri dari modul fotovoltaik dan inverter. Panel fotovoltaik bertanggung jawab untuk mengubah radiasi matahari. Pada gilirannya, inverter mengubah daya arus searah menjadi daya arus bolak-balik dengan karakteristik yang mirip dengan jaringan.
Pada tata surya jenis ini, semua listrik yang dihasilkan diinjeksikan ke jaringan distribusi. Operasi ini menghasilkan kinerja perangkat yang lebih baik, karena semua energi yang dihasilkan dengan cara ini digunakan.
Pabrik fotovoltaik terbesar di dunia adalah Bhadla Solar Park di India dengan kapasitas terpasang 2.245 MW. Total biaya pemasangan adalah 1.200 juta euro. Energi fotovoltaik dianggap sebagai sumber energi bersih karena tidak menghasilkan gas pencemar.
Komponen utama
Komponen utama yang harus dimiliki oleh semua jenis pembangkit fotovoltaik, terlepas dari jenisnya, adalah sebagai berikut:
- Panel surya: Panel fotovoltaik adalah tulang punggung tanaman jenis ini. Mereka terdiri dari sel fotovoltaik yang menangkap energi dari sinar matahari dan mengubahnya menjadi listrik arus searah.
- Inversore: Listrik yang dihasilkan oleh panel surya adalah arus searah, tetapi sebagian besar perangkat dan sistem listrik menggunakan arus bolak-balik. Inverter mengubah listrik dari arus searah menjadi arus bolak-balik, membuatnya kompatibel dengan penggunaan rumah tangga dan integrasi ke dalam jaringan listrik.
- Struktur pendukung: Panel surya dipasang pada struktur yang dirancang untuk menjaganya tetap di tempatnya, memastikan orientasinya yang benar terhadap matahari dan perlindungannya terhadap kondisi cuaca buruk.
- sistem penyimpanan (opsional): Beberapa pembangkit fotovoltaik dapat menggabungkan sistem penyimpanan energi, seperti baterai, untuk menyimpan kelebihan listrik yang dihasilkan pada siang hari dan menggunakannya pada malam hari atau saat radiasi matahari rendah.
- menara cuaca. Di sinilah berbagai kondisi meteorologi dianalisis untuk menentukan jumlah radiasi matahari yang diterima atau diperkirakan akan diterima.
- Jalur transportasi. Mereka adalah jalur yang membawa energi listrik ke pusat konsumsi.
- Ruang kendali: Itu bertugas mengawasi tempat di mana semua elemen pembangkit fotovoltaik beroperasi.
Salah satu aspek mendasar dari pembangkit listrik fotovoltaik adalah bahwa komponen listrik harus diukur untuk memperhitungkan kemungkinan peningkatan daya terpasang pembangkit di masa mendatang.
Jenis pembangkit listrik fotovoltaik
Seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya, ada berbagai jenis pembangkit listrik fotovoltaik tergantung pada permintaan, daya listrik, dan banyak lagi aspek yang perlu dipertimbangkan. Mari kita lihat apa jenis utama yang ada:
- Pembangkit fotovoltaik terisolasi: Pembangkit ini terletak di daerah terpencil di mana tidak ada akses ke jaringan listrik konvensional. Mereka menggunakan panel surya untuk menghasilkan listrik dan menyimpannya dalam baterai untuk digunakan nanti. Mereka ideal untuk aplikasi seperti rumah pertanian, stasiun cuaca, atau suar navigasi.
- Pembangkit fotovoltaik yang terhubung ke jaringan: Pembangkit ini terhubung dengan sistem distribusi listrik konvensional. Mereka menghasilkan listrik dalam skala besar dan memasukkannya langsung ke jaringan, sehingga dapat didistribusikan ke konsumen. Pusat-pusat ini dapat terdiri dari dua jenis:
- Pembangkit listrik fotovoltaik skala besar: Juga dikenal sebagai pembangkit listrik tenaga surya lapangan terbuka, mereka terdiri dari sejumlah besar panel surya yang disusun di area yang luas. Mereka dapat menempati lahan kosong, seperti gurun atau daerah pedesaan, dan menghasilkan listrik dalam jumlah yang signifikan.
- Tanaman fotovoltaik di atap: Pembangkit listrik ini dipasang di atap bangunan perumahan, komersial atau industri. Mereka menggunakan ruang yang tersedia di atap untuk menghasilkan listrik dan memenuhi konsumsi internal atau bahkan menyuntikkan kelebihan energi ke dalam jaringan listrik.
- Pembangkit fotovoltaik terapung: Tumbuhan ini dibangun di badan air, seperti danau atau waduk. Panel surya mengapung di permukaan air dan menghasilkan listrik. Pendekatan ini memiliki beberapa keunggulan, seperti konservasi tanah, pengurangan penguapan air, dan hasil yang lebih tinggi karena efek pendinginan air.
- Pembangkit fotovoltaik portabel: Tanaman ini dirancang untuk diangkut dan ditempatkan di tempat yang berbeda sesuai dengan kebutuhan. Mereka biasanya digunakan dalam situasi darurat atau di tempat-tempat sementara di mana listrik diperlukan, seperti berkemah atau acara di luar ruangan.
Bagaimana pabrik fotovoltaik bekerja
Di ruang kontrol, pengoperasian semua peralatan pabrik diawasi. Di ruang kontrol, ia menerima informasi dari menara meteorologi, inverter, kabinet saat ini, pusat gardu induk, dll. Proses konversi energi surya fotovoltaik menjadi listrik adalah sebagai berikut:
Konversi energi matahari menjadi arus searah
Fotosel bertanggung jawab untuk menangkap radiasi matahari dan mengubahnya menjadi listrik. Biasanya, terbuat dari silikon bahan semikonduktor yang memfasilitasi efek fotolistrik. Ketika foton bertabrakan dengan sel surya, sebuah elektron dilepaskan. Listrik dihasilkan dalam bentuk arus searah melalui penjumlahan banyak elektron bebas.
Kapasitas pembangkit listrik akan tergantung pada cuaca (radiasi, kelembaban, suhu...). Bergantung pada kondisi cuaca setiap saat, jumlah radiasi matahari yang akan diterima sel fotovoltaik akan bervariasi. Untuk ini, menara meteorologi dibangun di pembangkit tenaga surya.
konversi DC ke AC
Panel fotovoltaik menghasilkan arus searah. Namun, Energi listrik yang beredar melalui jaringan transmisi melakukannya dalam bentuk arus bolak-balik. Untuk melakukan ini, arus searah harus diubah menjadi arus bolak-balik.
Pertama, daya DC dari panel surya diumpankan ke kabinet DC. Di kabinet ini, arus diubah menjadi arus bolak-balik oleh power inverter. Arus kemudian dikirim ke kabinet AC.
Transportasi dan penyediaan listrik
Saat ini tiba di kabinet AC belum siap untuk memberi makan jaringan. Oleh karena itu, energi listrik yang dihasilkan melewati pusat konversi yang disesuaikan dengan kondisi daya dan tegangan saluran transmisi untuk digunakan di pusat konsumen.
Saya harap dengan informasi ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang seperti apa pembangkit fotovoltaik dan karakteristiknya.